| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2109149
РОТОРНИЙ Двигуни внутрішнього згоряння
Ім'я заявника: Енов Михайло Іванович
Ім'я винахідника: Енов Михайло Іванович
Ім'я патентовласника: Енов Михайло Іванович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.03.12
Роторний двигун внутрішнього згоряння призначений для використання в транспортній техніці наземного та повітряного сполучення. У циліндричному роторі двигуна по осі виконані циліндри 3, в яких розміщені здвоєні поршні 4, виконані за одне ціле з повзуном 5 або з'єднані жорстко з останнім. Циліндричний кільце 8 ротора встановлено вільно на роторі. На радіальній поверхні ротора поблизу отворів циліндрів встановлені комплекти ущільнювальних пластин 20, що контактують з циліндричним кільцем ротора по майданчиках. Вал 7 відбору потужності з ексцентриком пов'язаний з синхронізуючими шестернями внутрішнього зачеплення з передавальним відношенням 2: 1. Велика шестерня з внутрішніми зубами жорстко закріплена на циліндричній роторі, а менша шестерня із зовнішніми зубами виконана за одне ціле з валом відбору потужності. У двигуні забезпечено планетарне рух поршнів 4 з повзуном 5 і усунуто поява знакозмінних сил інерції. У циліндрах виконані топлівопродувочние і випускні канали, а на передній торцевій кришці є продувному-охолоджувальний вікно і встановлена форсунка. На задній торцевій кришці виконано випускне вікно.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до двигунобудування і призначене для використання в транспортній техніці наземного та повітряного сполучення.
Відомий роторний двигун внутрішнього згоряння, що містить ротор з циліндрами, здвоєні поршні, виконані циліндричними за одне ціле з повзуном або жорстко з'єднані з останнім, хто сидів вільно на ексцентрики, виконаному на валу відбору потужності, вісь якого паралельна осі ротора і зміщена щодо її на величину, рівну величині ексцентриситету, причому на роторі і на валу відбору потужності є синхронизирующие шестерні внутрішнього зачеплення з передавальним відношенням 2: 1, з яких велика шестерня з внутрішніми зубами жорстко закріплена на роторі, а мала шестерня із зовнішніми зубами розташована на валу відбору потужності [1] .
Недолік відомого двигуна полягає в складності виготовлення деталей двигуна і в недостатній надійності і довговічності.
Завданням винаходу є виконання циліндрів і поршнів і поршневих кілець, простих у виготовленні і обробці, і підвищення ефективності ущільнення в сполученні цих деталей, зниження навантаження в вузлах з'єднання поршнів з іншими деталями, зменшення зусиль взаємодії циліндрів і поршнів і підвищення терміну їх служби, досягнення гарної компенсації різниці теплових деформацій циліндрів і попередження перегріву поршнів для підвищення їх надійності, усунення дії на поршні знакозмінних сил при виключенні зворотно-обертального їх переміщення в абсолютному русі і підвищення механічного ККД механізму перетворення руху поршнів в обертальний рух вала відбору потужності. В результаті виконаних удосконалень забезпечується простота виготовлення двигуна, збільшення його довговічності, підвищення надійності, механічного ККД, швидкохідні і економічність.
Поставлена задача вирішується тим, що роторний двигун внутрішнього згоряння містить ротор з циліндрами, здвоєні поршні, виконані циліндричними за одне ціле з повзуном або жорстко з'єднані з останнім, хто сидів вільно на ексцентрики, виконаному на валу відбору потужності, вісь якого паралельна осі ротора і зміщена щодо її на величину, рівну величині ексцентриситету ексцентрика, на роторі і на валу відбору потужності є шестерні внутрішнього зачеплення з передавальним відношенням 2: 1, з яких велика шестерня з внутрішніми зубами жорстко закріплена на роторі, а мала шестерня із зовнішніми зубами розташована на валу відбору потужності , ротор виготовлений циліндричним і в ньому по осі діаметру виконані стикуються циліндри, що утворюють наскрізний отвір, в якому поміщені здвоєні поршні, на радіальній поверхні циліндричного ротора встановлено вільно циліндричне кільце ротора, під яким на радіальній поверхні першого поблизу країв циліндрів встановлені комплекти радіальних ущільнювачів пластин, сполучаються по майданчиках з циліндричним кільцем ротора, в якому виконані повітряні канали охолодження, причому останні є і в повзунові, мала шестерня виконана за одне ціле з валом відбору потужності, в циліндричному роторі паливо-продувні канали розташовані близько до краю циліндрів, а випускні канали розташовані набагато далі.
Фіг. 1 показаний поздовжній розріз двигуна
Фіг. 2 - вид А-А
Роторний двигун внутрішнього згоряння містить корпус 1, куди поміщений циліндричний ротор 2, в якому по осі діаметру виконані стикуються циліндри 3, що утворюють наскрізні отвори, в ці циліндри поміщені циліндричні поршні 4, з'єднані проміжною ланкою-повзуном 5, виконаним з ними за одне ціле і сидить вільно на ексцентрики 6, пов'язаному жорстко або виконаним за одне ціле з валом 7 відбору потужності. На циліндричній роторі 2 вільно встановлено циліндричний кільце 8 ротора, що закриває на ньому отвір циліндрів 3 і не контактує з корпусом 1, закритим передньої торцевої кришкою 9 і задньої торцевої кришкою 10, що мають центральні виступи 11 і 12, на які спирається циліндричний ротор 2 і через які проходить вал 7 відбору потужності, вісь якого Про 0 -О 0 зміщена щодо осі циліндричного ротора 2 О-О на величину Е, рівну величині ексцентриситету Е 1 ексцентрика 6, що має вісь О 1 -О 1. На здвоєних порушених 4 встановлено по два компресорних кільця 13 і маслос'емноє кільце 14 і на голівках цих поршнів виконано камери 15 згорання, а на циліндричній роторі 2 є топлівопродувочние канали 16 і на передній торцевій кришці 9 встановлена форсунка 17. Топлівопродувочние канали 16 ущільнені комплектом ущільнювальних пластин 18, підтискає до передньої торцевої кришці 9 стрічковими пружинами 19. А на радіальній поверхні циліндричного ротора 2, поблизу отворів циліндрів 3, встановлені комплекти ущільнювальних пластин 20, підтискає до циліндричного кільцю 8 ротора стрічковими пружинами 21. на циліндричному роторі 2 закріплена жорстко синхронізуюча шестерня з внутрішніми зубами 22, а на валу 7 відбору потужності є мала синхронізуюча шестерня 23, і ці шестерні внутрішнього зачеплення мають передавальне відношення 2: 1, при цьому доцільно шестерню 23 виконувати за одне ціле з валом 7 відбору потужності, щоб не знизити жорсткість останнього. На кінцях валу 7 відбору потужності виконані шліци 24 для приводу допоміжних агрегатів і схема потужності. Для врівноваження відцентрових сил здвоєних поршнів 4 та повзуна 5 на кінцях вала 7 відбору потужності встановлені противаги 25, закриті кришками 26. На передній торцевій кришці 9 є продувному-охолоджувальний вікно 27, продувний повітря показаний стрілкою 28, а стрілкою з хрестиком 29 вказані відпрацьовані гази . На стінках циліндрів 3 є випускні канали 30, на задній торцевій кришці 10 корпусу виконано випускне вікно 31, випускні канали 30 циліндрів ущільнені комплектами пластинчастого ущільнення 32. Охолоджуючий повітря показаний стрілкою з нуликів 33. У повзунові виконані повітряні канали охолодження 34, в циліндричному кільці 8 ротора є повітряні канали охолодження 35. у центральних виступах 11 і 12 передній 9 і задньої 10 торцевих кришок виконані масляні канали охолодження 36, в циліндричному роторі 2 є масляні канали охолодження 37. На торцях циліндричного ротора 2 є впускні виїмки повітряного охолодження 38 і випускні виїмки повітряного охолодження 39.
Роторний двигун внутрішнього згоряння працює таким чином. При обертанні великий синхронизирующей шестерні 22 ротора 2 і малої синхронизирующей шестерні 23 вала відбору потужності 7 (співвідношення діаметрів ділильних кіл цих шестерень дорівнює 2: 1) останній обертається навколо своєї осі Про 0 -О 0 в два рази швидше циліндричного ротора 2, а разом з ним з такою ж кутовою швидкістю з 1 обертається його ексцентрик 6 разом з повзуном 5 і здвоєними циліндрами 3 і одночасно останні обертаються на ексцентрики 6 навколо його осі О 1 -О 1 з кутовий швидкістю C 2 разом з циліндричним ротором 2, т. е. повільніше в два рази. В результаті циліндричні поршні 4 з повзуном 5 здійснюють абсолютне планетарне рух по відношенню до осі Про 0 -О 0 вала 7 відбору потужності, однак по відношенню до циліндрів 3 вони здійснюють зворотно-поступальний рух.
На фіг. 2 - проміжне положення циліндрів і поршнів показано штрихпунктирними лініями при повороті від початкового положення центра О 1 ексцентрика 6 на 180 o, де він відображений зі штрихом, тобто в положенні 
, Що збігається з центром 0 циліндричного ротора 2, який повернувся на 90 o, і його циліндри зайняли горизонтальне положення і таке розташування циліндрів і поршнів відповідає критичній точці, висновок з якої виробляється за допомогою синхронізуючих шестерень внутрішнього зачеплення 22 і 23, але при виконанні в циліндричній роторі 2 ще циліндрів під кутом 90 o до наявних. Висновок із зазначеного положення буде відбуватися за рахунок створення зусиль іншими поршнями на стінки циліндрів, їх вміщають, проте для роботи двигуна з швидкою зміною режиму будуть виникати великі знакозмінні навантаження від прискорення на стінки циліндрів і це буде викликати великий знос і знижувати довговічність двигуна. Для виключення цього застосовані синхронізуючі шестерні. Циліндри 3 виконані тільки по одній діаметральної осі циліндричного ротора 2 для спрощення забезпечення можливості функціонування двигуна. Перевірка планетарного руху поршнів була проведена на макеті в металі і бездоганно підтверджується графічно. На фіг. 2 видно, що циліндри 3 зайняли вертикальне положення і верхній поршень 4 завершив стиснення. На фіг. 1 показано, що в цей час його камера згоряння 15 збіглася з паливо-продувальним каналом 16, через який в неї форсункою 17 виробляється впорскування палива, і після його згорання утворилися гази будуть тиснути на поршень 4 і останній передасть це зусилля на ексцентрик 6 і викличе його обертання разом з валом відбору потужності 7. На фіг. 1 і 2 показано, що в нижньому циліндрі 3 завершено повне розширення газів і його топлівопродувочний канал 16 збігся з продувних-охолоджувальних вікном 27 і через них в цей час в нижній циліндр 3 подається продувний повітря 28, який витісняє відпрацьовані гази 29 в випускний канал 30 і далі - в випускне вікно 31 задньої кришки торця 10. Так як відбувається прямоточна продування циліндрів 3 і важчий продувочний холодне повітря відкидається відцентровою силою до краю циліндра ротора 2, то це забезпечує гарне охолодження нижнього циліндра 3 і якісне заповнення його продувальним повітрям 28. при подальшому обертанні циліндричного ротора 2, газорозподільні канали цього циліндра роз'єднати і почнеться стиснення повітря і, коли цей циліндр 3 займе верхнє положення, аналогічно попередньому на фіг. 2, то в камеру згоряння 15 його поршня 4 буде впорснути паливо форсункою 17 і після його згоряння гази через поршень 4 створять тиск на ексцентрик 6 і викличуть його обертання разом з валом 7 відбору потужності.
Надалі всі процеси будуть повторюватися в описаній послідовності. Після завершення продувки циліндра 3 невикористаний продувочний повітря 28 стає охолоджуючим повітрям 33, який надходить через продувний-охолоджувальний вікно 27 передньої кришки торця в прийомні виїмки повітряного охолодження 38 одного торця циліндричного ротора 2 і проходить через порожнину між здвоєними поршнями 4 і через повітряні канали охолодження 34 повзуна 5 і повітряні канали охолодження 35 циліндричного кільця 8 ротора, охолоджуючи останній і поршні 4, потрапляє в відвідні канали охолодження 39 і виходить в випускне вікно 31 задньої кришки торця 10. охолодження циліндричного ротора 2 проводиться маслом при його проходженні по масляним каналах охолодження 36 виступів 11 і 12 передній і задній торцевій кришок 9 і 10. Циліндричний ротор 2 змінює своє місце розташування в корпусі 1, і це дозволяє уникнути його місцевого перегріву.
Роторний двигун внутрішнього згоряння має хороші техніко-економічні показники. Його циліндри, поршні і кільця ущільнювачів (виконані як в поршневому двигуні) циліндричні і тому забезпечується така ж простота їх виготовлення і обробки і досягається така ж ефективність роботи їх ущільнення, а поява додаткового ущільнення між радіальної поверхнею циліндричного ротора і циліндричного кільця ротора чи не позначиться помітно на погіршенні ущільнення, так як комплект ущільнення між ними поблизу країв циліндрів стикається по майданчиках і він може виконуватися багаторядним, а на механічні втрати це ущільнення практично не впливає, так як сполучаються деталі при рівномірній роботі двигуна обертаються з допущенням разом. У двигуні забезпечена якісна продування циліндрів і хороше їх охолодження і передбачено охолодження циліндричного ротора, поршнів і циліндричного кільця ротора. У ньому для зменшення силового взаємодії циліндрів з поршнями і повзуном забезпечена синхронізація обертання циліндричного ротора і вала відбору потужності за допомогою шестерень внутрішнього зачеплення. У двигуні досягається необхідний ступінь стиснення і створена компактна камера згоряння. У ньому забезпечено планетарне рух мас. У двигуні відбувається один робочий такт при повороті вала відбору потужності на один оборот і його робота рівнозначна роботі одноциліндрового двигуна Ванкеля. Цей двигун має просту конструкцію і може досягти високої швидкохідності і компактності. Він володіє високим механічним ККД і має високу довговічність і економічність.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Роторний двигун внутрішнього згоряння, що містить ротор з циліндрами, здвоєні поршні, виконані циліндричними заодно з повзуном або жорстко з'єднані з останнім, хто сидів на валу відбору потужності, вісь якого паралельна осі ротора і зміщена щодо її на величину, рівну величині ексцентриситету ексцентрика, причому на роторі і на валу відбору потужності є шестерні внутрішнього зачеплення з передавальним відношенням 2: 1, з яких велика шестерня з внутрішніми зубами жорстко закріплена на роторі, а мала шестерня із зовнішніми зубами розташована на валу відбору потужності, що відрізняється тим, що ротор виготовлений циліндричним і в ньому по осі діаметру виконані стикуються циліндри, що утворюють наскрізний отвір, в якому поміщені здвоєні поршні, на радіальну поверхню циліндричного ротора встановлено вільно циліндричне кільце ротора, під яким над радіальної поверхні першого поблизу країв циліндрів встановлені комплекти радіальних ущільнювачів пластин, що сполучаються по майданчиках з циліндричним кільцем ротора , в якому виконані повітряні канали охолодження, причому останні є і в повзунові, мала шестерня виконана заодно з валом відбору потужності, в циліндричному роторі паливо-продувні канали розташовані близько до краю циліндрів, а випускні канали розташовані набагато далі.
Версія для друку
Дата публікації 24.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.